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離子交換技術(shù)有相當(dāng)長的歷史,某些天然物質(zhì)如泡沸石和用煤經(jīng)過磺化制得的磺化煤都可用作離子交換劑.但是,隨著現(xiàn)代有機合成工業(yè)技術(shù)的迅速發(fā)展,研究制成了許多種性能優(yōu)良的離子交換樹脂,并開發(fā)了多種新的應(yīng)用方法,離子交換技術(shù)迅速發(fā)展,在許多行業(yè)別是高新科技產(chǎn)業(yè)和科研域中廣泛應(yīng)用.近年內(nèi)外生產(chǎn)的樹脂品種達數(shù)百種,年產(chǎn)量數(shù)十萬噸。
在工業(yè)應(yīng)用中,離子交換樹脂的優(yōu)點主要是處理能力大,脫色范圍廣,脫色容量高,能除去各種不同的離子,可以反復(fù)再生使用,工作壽命長,運行費用較低(雖然次投入費用較大).以離子交換樹脂為基礎(chǔ)的多種新技術(shù),如色譜分離法、離子排斥法、電滲析法等,各具的功能,可以進行各種殊的工作,是其他方法難以做到的.離子交換技術(shù)的開發(fā)和應(yīng)用還在迅速發(fā)展之中。
離子交換樹脂的應(yīng)用,是近年內(nèi)外制糖工業(yè)的個重點研究課題,是糖業(yè)現(xiàn)代化的重要標(biāo)志.膜分離技術(shù)在糖業(yè)的應(yīng)用也受到廣泛的研究。
離子交換樹脂都是用有機合成方法制成.常用的原料為苯乙烯或丙烯酸(酯),通過聚合反應(yīng)生成具有三維空間立體網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的骨架,再在骨架上導(dǎo)入不同類型的化學(xué)活性基團(通常為酸性或堿性基團)而制成。
離子交換樹脂不溶于水和般溶劑.大多數(shù)制成顆粒狀,也有些制成纖維狀或粉狀.樹脂顆粒的尺寸般在0.3～1.2mm 范圍內(nèi),大部分在0.4～0.6mm之間.它們有較高的機械強度(堅牢性),化學(xué)性質(zhì)也很穩(wěn)定,在正常情況下有較長的使用壽命。
離子交換樹脂中含有種(或幾種)化學(xué)活性基團,它即是交換官能團,在水溶液中能離解出某些陽離子(如H+或Na+)或陰離子(如OH－或Cl－),同時吸附溶液中原來存有的其他陽離子或陰離子.即樹脂中的離子與溶液中的離子互相交換,從而將溶液中的離子分離出來。
離子交換樹脂的品種很多,因化學(xué)組成和結(jié)構(gòu)不同而具有不同的功能和性,適應(yīng)于不同的用途.應(yīng)用樹脂要根據(jù)工藝要求和物料的性質(zhì)選用適當(dāng)?shù)念愋秃推贩N。
